高考化学一轮总复习配套课件：第四章 课时2　氯及其化合物 55页

课时2　氯及其化合物 最新考纲 1．掌握氯气及其重要化合物的主要性质，了解其应用。 2．掌握氯气的实验室制法。 3．了解氯气及其重要化合物对环境质量的影响。 考点一　氯的单质及其化合物的性质　 1．氯气的性质 (1)物理性质 颜色 状态 气味 密度 毒性 溶解性 气体 比空气大 有毒 1体积水溶解2 体积Cl2 黄绿色 刺激性 (2)化学性质(写出反应的化学方程式和部分反应现象，指出在反应中表现 氧化性还是还原性) 2．氯的重要化合物 (1)次氯酸 (2)漂白粉 探究思考 1．将Cl2通入石蕊试液中的现象是什么？能用pH试纸测定氯水的pH吗？ 答案　将Cl2通入石蕊试液中的现象是先变红后褪色。不能用pH试 纸测定氯水的pH，因为氯水中的HClO能将pH试纸漂白。 4．如何保存氯水、漂白粉？说明原因。 答案　应避光(棕色试剂瓶中)，密封保存。 原因：氯水中的HClO见光易分解，氯水具有挥发性，易挥发出Cl2； 漂白粉易吸收空气中的CO2和水蒸气生成HClO，HClO见光分解而使漂 白粉失效。 解析　漂白粉的主要成分是CaCl2和Ca(ClO)2，其有效成分是Ca(ClO)2。Cl2 能使品红溶液褪色是因为Cl2与H2O反应生成的HClO具有强氧化性，能把 品红氧化成无色物质；SO2能使品红褪色是因为SO2能与品红化合生成了 无色物质，不是因为SO2具有氧化性。 答案　AC 思维启迪 【示例2】 (2013·北京理综，28)某学生对SO2与漂粉精的反应进行实验 探究： 操　作 现　象 取4 g漂粉精固体， 加入100 mL水 部分固体溶解，溶液略有颜色 过滤，测漂粉精溶液的pH pH试纸先变蓝(约为12)，后褪色 ⅰ.液面上方出现白雾； ⅱ.稍后，出现浑浊，溶 液变为黄绿色； ⅲ.稍后，产生大量白色 沉淀，黄绿色褪去 (1)Cl2和Ca(OH)2制取漂粉精的化学方程式是______________ __________________________________________________。 ( 2 ) p H 试 纸 颜 色 的 变 化 说 明 漂 粉 精 溶 液 具 有 的 性 质 是 ____________________。 (3)向水中持续通入SO2，未观察到白雾。推测现象ⅰ的白雾由HCl小液滴 形成，进行如下实验： a．用湿润的碘化钾淀粉试纸检验白雾，无变化； b．用酸化的AgNO3溶液检验白雾，产生白色沉淀。 ①实验a的目的是________。 ②由实验a、b不能判断白雾中含有HCl，理由是_________ __________________________________________________。 (4)现象ⅱ中溶液变为黄绿色的可能原因：随溶液酸性的增强，漂粉精的 有效成分和Cl－发生反应。通过进一步实验确认了这种可能性，其实验方 案是________。 (5)将A瓶中混合物过滤、洗涤，得到沉淀X。 ①向沉淀X中加入稀HCl，无明显变化。取上层清液，加入BaCl2溶液，产 生白色沉淀。则沉淀X中含有的物质是________。 ②用离子方程式解释现象ⅲ中黄绿色褪去的原因： __________________________________________________。 1．(2014·佛山月考)下列说法正确的是 (　　)。 ①氯气的性质活泼，它与氢气混合后立即发生爆炸　 ②实验室制取氯气时，为了防止环境污染，多余的氯气可以用氢 氧化钙溶液吸收　③新制氯水的氧化性强于久置氯水的氧化性　④检 验HCl气体中是否混有Cl2，方法是将气体通入硝酸银溶液　⑤除去HCl 气体中的Cl2，可将气体通入饱和食盐水中 A．①②③ B．②③④ C．③ D．③⑤ 解析　氯气与氢气混合，达到爆炸极限，在光照的条件下能发生爆炸，① 错，氢氧化钙溶液浓度小，实验中常用氢氧化钠溶液吸收多余的氯气，② 错，排除A、B项；HCl和Cl2气体与AgNO3溶液作用均可产生沉淀，④错； 将气体通入饱和食盐水中，除去的是HCl气体，而不是Cl2，⑤错，排除D 项。 答案　C 2．(2014·珠海监测)分别向盛有Cl2的三个集气瓶甲、乙、丙中各注入 下列液体中的一种，振荡，现象如下图所示，则甲、乙、丙中注入的 液体分别是 (　　)。 ①AgNO3溶液　②NaOH溶液　③水 A．①②③ B．②①③ C．③②① D．①③② 解析　AgNO3与氯水中的Cl－反应生成AgCl白色沉淀，并促使Cl2与H2O反 应完全，所以乙中注入的为①AgNO3溶液；NaOH与Cl2反应生成NaCl和 NaClO，所以甲中注入的为 ②NaOH溶液；Cl2溶于水所得溶液呈黄绿色，则丙中注入的是水。 答案　B 对实验现象的“解释或结论”正确的是 (　　)。 选项 实验现象 解释或结论 A a处变蓝， b处变红棕色 氧化性：Cl2＞Br2＞I2 B c处先变红，后褪色 氯气与水生成了酸性物质 C d处立即褪色 氯气与水生成了漂白性物质 D e处变红色 还原性：Fe2＋＞Cl－ 解析　A项，由现象得，氧化性：Cl2＞Br2、Cl2＞I2，但无法对比Br2与I2 的氧化性强弱；B项，由现象可知在此过程中有酸性物质生成，同时生成 了漂白性物质；C项，在此过程中只能判断溶液不再显碱性，无法判断有 无漂白性物质生成；D项，此时Fe2＋被Cl2氧化为Fe3＋，而Cl2被还原为Cl －，还原剂Fe2＋的还原性强于还原产物Cl－。 答案　D 1．氯水的成分 氯水成分及性质 1．实验装置 考点二　氯气的实验室制法 2．制取过程 3．注意事项 (1)必须用浓盐酸，MnO2与稀盐酸不反应。 (2)为了减少制得的Cl2中HCl的含量，所以加热温度不宜过高，减少 HCl的挥发。 (3)实验结束后，先使反应停止并排出装置中残留的Cl2，再拆卸装 置，避免污染空气。 (4)尾气吸收时，不能用澄清石灰水吸收Cl2，因为溶液中Ca(OH)2浓 度小，吸收不完全。 探究思考 1．一套完整的制取气体的实验装置包括哪几部分？ 答案　一套完整的制取气体的实验装置包括四个部分：发生装置 →净化装置→收集或性质验证装置→尾气处理装置。 2．实验室用MnO2和浓盐酸来制取氯气，主要操作有： ①将蒸馏烧瓶固定在铁架台上；②把酒精灯放在铁架台上，根据 酒精灯确定铁圈的高度，固定好铁圈，放好石棉网；③用药匙向蒸馏 烧瓶中加入MnO2，再向分液漏斗中加浓盐酸，并将导管放入集气瓶中； ④检查气密性；⑤在蒸馏烧瓶上装好分液漏斗，连接好导管。最好的 实验操作顺序是________。 答案　②①⑤④③ 【示例3】 (2013·广东理综，33节选)化学实验有助于理 解化学知识，形成化学观念，提高探究与创新能力， 提升科学素养。 在实验室中用浓盐酸与MnO2共热制取Cl2并进行相关 实验。 (1)下列收集Cl2的正确装置是________。 答案　(1)C　(2)Cl2、HClO、ClO－ (3)加入一定量的NaBr溶液，充分振荡，静置，若观察到CCl4层呈橙红色， 证明Cl2的氧化性强于Br2 【示例4】 [2011·全国，29(1)]请回答下列实验室 中制取气体的有关问题。 下图是用KMnO4与浓盐酸反应制取适量氯气的 简易装置。 装置B、C、D的作用分别是： B：______________________________________________； C：_______________________________________________； D：_______________________________________________。 解析　A是制取氯气的装置；B是利用氯气的密度大于空气的密度，用向上排 空气法收集氯气的装置；C装置可以防止D中的稀NaOH溶液倒吸进入试管B中， 起安全瓶的作用；氯气有毒，装置D可以吸收尾气，防止氯气扩散到空气中 污染环境。 答案　向上排气收集氯气　安全瓶作用，防止D中的液体倒吸进入试管B中　 吸收尾气，防止氯气扩散到空气中污染环境 1．(2013·茂名模拟)已知KMnO4与浓盐酸在常温下反应能产生Cl2。现 用下图所示的实验装置来制备纯净、干燥的氯气，并进行它与金属反 应的实验。每个虚线框表示一个单元装置，其中有错误的是 (　　)。 A．①② B．②④ C．②③ D．②③④ 解析　②中用NaOH溶液吸收HCl的同时，也会吸收Cl2，故②不正确；③ 中导气管应长进短出，故③不正确；④中只有进气口却无出气口，存在很 大的安全隐患，故④不正确。 答案　D 3．(2012·福建理综，25)实验室常用MnO2与浓盐酸反应制备Cl2(发生装 置如图所示)。 (1)制备实验开始时，先检查装置气密性，接下来的操作依次是 ________(按顺序填序号)。 A．往烧瓶中加入MnO2粉末 B．加热 C．往烧瓶中加入浓盐酸 (2)制备反应会因盐酸浓度下降而停止。 为测定反应残余液中盐酸的浓度，探 究小组同学提出下列实验方案： 甲方案：与足量AgNO3溶液反应，称量生成的AgCl质量。 乙方案：采用酸碱中和滴定法测定。 丙方案：与已知量CaCO3(过量)反应，称量剩余的CaCO3质量。 丁方案：与足量Zn反应，测量生成的H2体积。 继而进行下列判断和实验： ①判定甲方案不可行，理由是_______________________。 ②进行乙方案实验：准确量取残余清液稀释一定倍数后作为试样。量取试样 20.00 mL，用0.100 0 mol·L－1 NaOH标准溶液滴定，消耗22.00 mL，该次滴定 测得试样中盐酸浓度为________mol·L－1。 a装置可用于NaOH吸收Cl2、CO2；硫酸铜吸收H2S(气体溶解或反应速度不 很快，不易引起倒吸)；b装置可用于收集少量气体然后处理；c、d装置可 吸收易溶且溶解很快的气体，如HCl、HBr、NH3等，其中d吸收量少；e用 于处理难以吸收(有毒)且可燃的气体，如H2、CO等。 　常见尾气处理装置 通常有毒和有污染的尾气必须适当处理。 常见的尾气处理装置有： 素养12　性质验证型实验题的答题建模 [问 题 探 究] 常见实验形式 装置 试剂 实验现象 实验目的 A 浓硫酸 验证干燥的氯气无漂白作 用，湿润的氯气有漂白作 用 B 干燥红布条 无明显变化 C 湿润红布条 红布条褪色 D FeCl2溶液 色变棕黄色 验证氯气具有强氧化性， 可与金属及还原性化合物 反应 E 淀粉KI溶液 溶液为蓝色 F 铁粉 产生棕色烟 G NaOH溶液 吸收多余的氯气 常见问题 (1)注意氯气的尾气吸收试剂的选择。实验室制取氯气时，常用NaOH溶 液吸收多余的氯气，也可以用Na2SO3溶液或Na2CO3溶液，但不用澄清石灰 水，因为Ca(OH)2的溶解度较小，澄清石灰水中Ca(OH)2的含量少，吸收不 完全。 (2)制取氯气时要缓缓加热，温度过高会导致HCl大量挥发。 (3)注意盐酸的浓度对反应的影响。制取Cl2所用的盐酸为浓盐酸，稀盐 酸与MnO2不反应。随着反应的进行，浓盐酸变为稀盐酸，反应停止。 [当 场 指 导] 【典例】 如图所示，是一个制取氯气并以氯气为原料进行特定反应的 装置，其中各试剂瓶装的试剂为：B(氢硫酸)、C(溴化亚铁溶液)、D(KI 淀粉溶液)、E(混有二氧化硫的氯化钡溶液)、F(水)、H(紫色石蕊试 液)。 (1)A是氯气发生装置，其化学反应方程式是______________ _______________________________________________。 (2)Ⅰ中b瓶内加入的液体最好是________________________ ________________________________________________。 ( 3 ) 用图示 的 Ⅱ 或 Ⅲ 代 替 Ⅰ 是 否 可 行 ？ _ _ _ _ _ _ _ _ 。 简 要 说 明 理 由 ________________________________________________。 (4)实验开始时，先点燃A处酒精灯，打开分液漏斗旋塞和Ⅰ处活塞，让氯气 充满整个装置，再点燃G处酒精灯，回答下列问题： ①怎样证明氯气已充满了整个装置？____________________。 ②下列装置中的现象是C________；D________；E________；F________。 (5)G装置的硬质玻璃管内盛有炭粉，发生氧化还原反应，其产物为二氧化碳和 氯 化 氢 ， 写 出 G 中 反 应 的 化 学 方 程 式 ： ___________________________________________________。 装置F的作用是_______________________________________。 (6)在H处，紫色石蕊试液的颜色由紫色变为红色，再变为无色，其原因是 ________________________________________。 解答性质验证型实验题的关键是结合题目要求和所给的仪器、装置以及试 剂，了解命题意图。一般思路是：(1)结合题干明确实验目的(该实验要求 做什么)；(2)结合装置图理解实验的设计思路及每一个装置的设计意图； (3)了解题目有关信息及每步实验原理；(4)明确解答问题的切入点，即试 题给我们设置了什么样的问题情境，要求我们回答什么问题；(5)分析并 排除每步实验的干扰因素。